В статье представлен метод количественной оценки зигзагообразности траекторий движения транспортных средств, позволяюший выявить потенциально опасное поведение водителей. Алгоритм анализирует изменения направления движения между сегментами траектории и включает этапы предварительной обработки данных: слияние близко расположенных точек и упрощение траектории с использованием модифицированного алгоритма Рамера–Дугласа–Пекера. Эксперименты на сбалансированном наборе данных (20 траекторий) подтвердили эффективность метода: точность — 0.8, полнота — 1.0, F1-мера — 0.833. Разработанный подход может применяться в системах мониторинга движения, предупреждения аварий и обнаружения опасного вождения. Дальнейшие исследования направлены на повышение точности и адаптацию метода к реальным условиям.

Ключевые слова: траектория, анализ траекторий, зигзагообразность, упрощение траекторий, алгоритм Рамера–Дугласа–Пекера, yolo, обнаружение объектов

1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации

В работе описана многофакторная нелинейная регрессионная модель динамики выручки горно-металлургической компании «Северсталь», построенная на основе ретроспективной информации за 2009 – 2021 гг. В качестве независимых переменных использованы объемы выпуска продукции по видам: горячекатаный и холоднокатаный лист, оцинкованный лист и лист с другим металлическим покрытием, сортовый прокат, трубы большого диаметра, прочие трубные изделия и профили. В качестве критериев адекватности модели были задействованы критерии множественной детерминации и Фишера, а также средняя абсолютная ошибка аппроксимации. С целью выбора лучшей регрессионной зависимости был проведен конкурс моделей. В результате построена модель, содержащая в правой части обратные преобразования двух независимых переменных.

Ключевые слова: регрессионная модель, метод наименьших квадратов, критерии адекватности, горно-металлургическая компания, выручка, конкурс моделей

1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации

В работе представлен метод декомпозиции сложной динамической системы с сетевой архитектурой на базе диакоптического подхода Крона. Предложенный метод направлен на выделение независимых сегментов сети, удаление которых из общей структуры не повлияет на общую работоспособность системы. Сегменты формируются как простые пути в графовой модели системы с наименьшим весом инцидентных ребер и проверкой условия сохранения баланса потока продукта в приложении к транспортной задаче. В общем случае, представленный метод декомпозиции позволяет разделить сложный технический объект сетевой архитектуры на подсистемы, упрощая процесс анализа и управления. В случае, когда общая задача управления и динамика взаимодействия подсистем позволяет разбить систему на несвязанные сегменты, или ограничить взаимодействие по некоторым линиям, метод позволяет снизить нагрузку на передающие элементы системы.

Ключевые слова: декомпозиция, сложная динамическая система, сеть, графоаналитический метод, сегментация сети, диакоптика, снижение нагрузки

05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям)

В статье приведено описание метода построения планировщика перемещений безэкипажного катера (БЭК) на основе неустойчивого режима. Указанный метод, базирующийся на бионическом подходе, не требует картографирования, что снижает требования к сенсорной подсистеме. В данной статье предлагается метод обхода препятствия, при котором неустойчивый режим реализуется в отдельном динамическом звене, выход которого корректирует задающие воздействия по курсу БЭК. Это позволяет задавать неустойчивые траектории движения только на уровне планирования, а на регуляторном уровне функционировать в устойчивом режиме. Кроме того, такой подход позволяет планировать направление обхода препятствия. В статья приведено детальное описание предлагаемого планировщика перемещений, а также приведены результаты исследования в Matlab на модели БЭК.

Ключевые слова: система управления, неустойчивый режим, планировщик перемещений, безэкипажный катер, обход препятствий

05.02.05 - Роботы, мехатроника и робототехнические системы , 05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям)

В работе представлен подход, позволяющий организовать групповое управление подводных аппаратов на основе, многоконтурного алгоритма адаптации позиционно-траекторной системы управления подвижным объектом, с контуром оценивания неизмеряемых параметров, эталонной моделью и контуром обеспечения астатизма 2-го порядка. Оценка неизмеряемых возмущений на верхнем уровне управления в составе эталонной модели, что позволяет обеспечить высокую точность конечного позиционирования ведущего АНПА в целевой точке, заданной в качестве параметра эталонной модели. Применение разработанного алгоритма целесообразно в системах группового управления подвижными объектами, когда один объект из группы является ведущим, а его параметры используются в качестве параметров эталонной модели. В системе управления ведущего подвижного объекта используется адаптивная система управления с оцениванием возмущений. В системах управления ведомых подвижных объектов используются системы позиционно-траекторного управления с астатизмом второго порядка, что позволяет обеспечивать высокоточное слежение за движением эталонного подвижного объекта.

Ключевые слова: групповое управление, АНПА, адаптивное управление, эталонная модель, позиционно-траекторное управление, наблюдатель, оценка параметров, подвижный объект

05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям)

Для проведения фундаментальных исследований процесса ионизации пламени необходимо получение истинного значения ионного тока на измерительный зонд с учетом погрешностей измерительных цепей. Для исследования ионизационных процессов в камее сгорания получили широкое распространение датчики ионного тока с наличием резистивных компонент в измерительной цепи, например в виде токоограничительных элементов в схемах подключения к высоковольтному выводу катушки зажигания или измерительного шунта. В данной статье рассмотрены вопросы учета инструментальных погрешностей, вносимых такими измерительными системами, а также предложена формула перехода от полученных экспериментально значений сигнала к истинному значению ионного тока. Приведены результаты расчета восстановленного значения ионного тока для экспериментально полученного сигнала. Показана возможность внесения инструментальной погрешности до 40% по амплитуде на пиках сигнала. Показано, что при построении ВАХ ионизационного зонда необходимо учитывать инструментальную погрешность, вносимую резистивными компонентами измерительной цепи.

Ключевые слова: ионный ток, электропроводность пламени, измерительная схема, инструментальная погрешность измерений, резистивный делитель напряжения, ДВС

01.04.13 - Электрофизика, электрофизические установки , 05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям)

В работе представлен адаптивный алгоритм позиционно-траекторного управления с эталонной моделью и контуром оценивания нелинейных неизмеряемых возмущений. Введение робастного наблюдателя производных в базовый регулятор позиционно-траекторного управления, построенного по принципам самонастраивающихся адаптивных систем с эталонной моделью, позволяет оценивать неизмеряемые возмущения, характеризующиеся нелинейностью второго порядка и выше, и адаптировать параметры системы для уменьшения или сведения к нулю ошибки рассогласования между объектом управления и эталонной моделью. Применение наблюдателя производных позволяет повысить общую устойчивость системы управления, в ином случае, система теряет устойчивость при краткосрочном влиянии возмущающего воздействия высокого порядка на объект управления.

Ключевые слова: адаптивное управления, эталонная модель, позиционно-траекторное управление, наблюдатель, оценка параметров, подвижный объект, АНПА.

05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям)

В работе представлен краткий обзор современных адаптивных систем управления подвижными объектами. Промоделирован полет подвижного объекта вертолетного типа с применением алгоритма адаптации позиционно-траекторной системы управления, с контуром оценивания аддитивных возмущений, эталонной моделью и контуром астатизма. Приведено сравнение результатов моделирования для двух случаев при заданных постоянных коэффициентах адаптации и при использовании автоматической настройки коэффициентов адаптации.

Ключевые слова: адаптивное управление, вертолет, позиционно-траекторное управление, наблюдатель, оценивание, подвижный объект, полет, компьютерное моделирование

05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям) , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

В статье предлагается метод формирования динамических репеллеров при управлении движением беспилотных летательных аппаратов в трехмерных средах с препятствиями. В качестве летательного аппарата рассматривается гексакоптер Erle-HexaCopter. Статья содержит краткое описание математической модели гексакоптера и позиционно-траекторных алгоритмов управления движением. В статье был предложен, проанализирован и промоделирован в среде Matlab метод, базирующийся на представлении препятствий динамическими репеллерами. Рассмотрены случаи с одним или несколькими неподвижными препятствиями, результаты моделирования приведены. В заключении сформулированы выявленные особенности разработанного метода.

Ключевые слова: Гексакоптер, неформализованная среда, обход препятствий, управление движением, репеллер, подвижный объект

05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям) , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

В статье рассмотрен вопрос распределения коэффициента нагрузки синхронного генератора, определяющего процент отбора мощности потребителем от конкретного генератора. При транспортировке электроэнергии потребителю по нескольким линиям от разных источников энергии, возникает задача рационального распределения уровня мощности, которой потребитель будет отбирать у каждого из источников. В работе предложен метод распределения, направленный на минимизацию потерь мощности в линиях электропередач. Выведен закон распределения коэффициента нагрузки СГ, учитывающий потери в линии и возможные ограничения на уровень вырабатываемой мощности генераторами.

Ключевые слова: коэффициент нагрузки, синхронный генератор, система управления, интеллектуальная энергосеть, распределение мощности.

05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям)

В статье рассматривается задача управления синхронным генератором, а именно, сохранение устойчивости объекта управления в условиях возникновения шумов и возмущений в процессе регулирования. Модель синхронного генератора представлена системой дифференциальных уравнений Парка-Горева, определяющих переменные состояния относительно синхронно вращающихся d, q-осей. Управление синхронным генератором предлагается организовать на базе позиционно-траекторного регулирования с использованием алгоритмов адаптации с эталонной моделью. Базовый закон управления направлен на стабилизацию показателей частоты генерируемого тока и необходимого уровня мощности, что достигается за счет управления механическим моментом на валу турбины и значением напряжения возбуждения синхронного генератора. Модификация классического алгоритма адаптации с применением эталонной модели, позволяющая минимизировать ошибки регулирования эталонной и исследуемой модели в заданных пределах, производится по средствам введения в модель дополнительных переменных адаптации регулятора. Проведено математическое моделирование процесса управления при условии влияния на исследуемую модель постоянного нелинейного и не измеряемого возмущения. Результаты моделирования подтверждают высокий уровень точности слежения и адаптации исследуемой модели по отношению к эталонной, а значение присутствующей ошибки регулирования зависит от параметров быстродействия регулятора.

Ключевые слова: позиционно-траекторное управление, алгоритмы адоптации, эталонная модель, синхронный генератор

05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям)

В работе рассматриваются алгоритмы позиционно-траекторного управления подвижными объектами, автоматически распределяющие управляющие силы и моменты по исполнительным механизмам. Базовый закон управления формируется на основе уравнений кинематики и динамики и метода позиционно-траекторного управления подвижными объектами. Рассматривается распределение управляющих сил и моментов на базе псевдоинверсной матрицы, обеспечивающей минимум СКО. Данный подход не предусматривает предварительное разделение каналов управления, как это принято в классических системах управления подвижными объектами. Предложенные метод применяется в системе управления воздухоплавательным комплексом. Рассматриваются случаи избыточного и недостаточного числа каналов управления. Приводятся результаты моделирования.

Ключевые слова: позиционно-траекторное управление, многосвязность, исполнительные механизмы, подвижный объект

05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям)

В последнее время актуальной становится проблема управления распределенным процессом производства, передачи и потребления энергии. Данный факт связан с появлением значительного числа генераторов и возможность реализации первичного регулирования на всех элементах энергосети. В этой связи в работе предлагается трехуровневая система распределенного управления энергосетью, которая включает в себя верхний уровень сегментации сети, средний уровень распределенного управления частотой и мощностью и нижний уровень первичного регулирования. Рассмотрены методы управления для каждого из описанных уровней, приводятся результаты моделирования.

Ключевые слова: интеллектуальная энергосеть, система управления, распределенное управление, регулирование частоты и мощности.

05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям)

В работе предлагается метод прямого аддитивного управления морскими подвижными объектами. Рассматриваемый метод отличается решением задачи в нелинейной постановке. В качестве базового закона управления используется позиционно-траекторный алгоритм управления. Показано, что структура получаемого предлагаемым методом регулятора соответствует векторному ПИ-регулятору с компенсацией нелинейностей. Для заданного класса возмущений доказана асимптотическая устойчивость замкнутой системы управления.

Ключевые слова: адаптивное управление, морской подвижный объект, нелинейный ПИ-регулятор

05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям)

В данной статье исследована возможность создания нового композиционного материала для электротехнических изделий на основе естественного графита как основного компонента с добавлением пластификатора. Добавление пластификатора необходимо для решения технологических сложностей процесса прессования изделий, с большим содержанием естественного графита. Это необходимо из-за большого межфазового сдвига между чешуйками графита. В качестве пластификатора использовался поливинилацетат. В работе представлены технологические аспекты получения материала и исследование влияния пластификатора на композицию, как качественное, так и количественное. Сделаны выводы о наиболе подходящем соотношении есмественного графита к количеству добавляего пластификатора.

Ключевые слова: Электротехнические изделия, пластификатор для графита, композиционный материал, медно-графитовая композиция, токосъемный материал, токосъемная вставка, поливинилацетат, модифицирование поверхности графита

05.17.03 - Технология электрохимических процессов и защита от коррозии